O 引言

　　智能家居是以住宅為平臺，兼備建筑設備、網絡通信、信息家電和設備自動化，集系統、結構、服務、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環保的居住環境。它利用先進的計算機技術、網絡通信技術和綜合布線技術，將與家居生活有關的各種系統有機地結合在一起，通過統籌管理，讓家居生活更加舒適、安全。家庭自動化、家庭網絡、網絡家電、信息家電等產品都屬于智能家居系統產品。

　　數據的采集、處理以及傳輸是實現智能小區控制作用的核心。在此設計了利用嵌入式系統作為開發平臺，利用TCP／IP協議作為信息傳輸方式的業主基本信息數據采集的方案。

　　由于Internet的發展和普及，采用TCP／IP協議簡單、方便、成本低，開放性好，標準化程度高。物業管理中心一方面通過互聯網獲得最新的消息（天氣預報、重大新聞等），向外發布。另一方面，利用采集各節點的數據進行控制、決策和協調，并向外發布信息。

　　1 數據采集系統設計

　　1．1 基本要求

　　各個業主將自己的基本信息（主要包括電度表、水度表、氣壓表等的讀數）、室內情況（主要包括溫度、含天燃氣濃度等）通過信息采集、處理與分析，完成單個業主的控制，并傳輸到物業管理中心，提供給物業管理人員使用以及供廣大業主參考。必須滿足的基本要求如下：

　　能對業主家各類傳感設備兼容，即能實現多路模擬和數字信號的采集。采集的時間間隔在30 s～2 min。

　　具有業主控制功能，能實現數據傳輸、處理和控制。當通信網絡一旦出現故障，各節點能依據歷史數據和當前采集的信息，實現報警功能。

　　實時接收由管理中心發來的信息，并能做出相應的顯示，提醒業主自己當前的情況。通信接口豐富（具有TCP／IP通信接口、RS 232／USB接口等），內存空間較大。數據采集系統的組成原理如圖1所示。

　　1．2 系統設計

　　1．2．1 節點的硬件組成

　　考慮到各業主間的完全獨立的特殊性，前端設備采用嵌入的設計方法，其硬件組成結構如圖2所示。

　　節點作為控制的一部分，要完成對各業主的控制功能。控制的實現利用采集的各種數據和中心發布的協調控制指令，通過節點處理后完成。所以，一個節點由數據采集、傳輸、控制三個功能單元組成。這些功能的實現通過嵌入式系統來完成。

　　按其功能要求其數據流有：一是從各個傳感器采集的數據，通過中間處理過程進行處理后，顯示在業主面前；二是從信息采集系統中取來的數據，通過中間處理過程進行處理后，上傳到物業管理中心，存儲在數據庫中；三是管理中心發布系統協調控制的命令或處理的結果在業主家顯示。

　　1．2．2 數據的采集

　　物業管理數據的采集主要功能是將各業主的水表、電表、媒氣表等原始數據通過各類檢測器送到節點進行預處理。

　　常用傳感器技術包括干簧管傳感器、霍爾傳感器、紅外線傳感器、IC卡控制器和電子傳感器等。本系統采用電子傳感器，在普通水表、氣表的計數機構中對應于刻度盤的下面安裝電子傳感器，使傳感器與計數齒輪同步轉動，電子傳感器得到的電子信息與機械讀數完全同步，形成一定的函數關系，經A／D轉換后，分別得到水表、媒氣表讀數的數字信息，電表的讀數則可以采用電子式智能電表得到。通過RS 232接口傳送到微處理器中。

　　攝像頭數據通過USB接口與處理器通信。主要用于業主外出（特別是在外出度假）時，開啟攝像設備?？梢詫蛷d或其他重要地方進行監控。

　　1．2．3 數據的預處理

　　節點數據的預處理，其主要功能將各類檢測器采集的異樣數據進行過濾，去掉非法、無效的數據，對故障數據進行恢復，將有效、合法的數據按照標準進行格式化處理，并將其封裝、利用TCP／IP協議，通過通信網絡發送到測控中心指定的數據通道或數據庫。提供給物業管理中心。采集得到的數據經預處理后的實時檢測交通數據效果更好，更符合實際情況的需要，并有效地節省了計算機存儲的工作量。

　　1．2．4 數據的顯示、存儲及傳輸

　　節點控制機將各種檢測器采集的交通流信息用來控制該節點的交通，同時又要經處理機進行預處理，一方面利用LCD液晶顯示，使各業主很方便知道自已各種費用；另一方面，利用通信接口，通過TCP／IP協議，保證采集到的數據安全性、可靠性、有效性傳輸到控制中心，用于整個系統協調控制和管理。